Como se calcula o par para un motor eléctrico con aire de separación

O cálculo do par de un motor con aire de separación implica múltiples parámetros e pasos. O aire de separación é o espazo entre o estator e o rotor, e afecta significativamente o rendemento do motor. A continuación están os pasos e fórmulas detallados para calcular o par de un motor con aire de separación.

1. Conceptos Básicos

Par (T):

O par é a forza rotatoria xerada polo rotor do motor, xeralmente medida en newton-metros (N·m).

Aire de Separación (g):

O aire de separación é a distancia entre o estator e o rotor, influenciando a distribución do campo magnético e o rendemento do motor.

2. Fórmulas de Cálculo

2.1 Densidade de Fluxo Magnético no Aire de Separación

Primeiro, calcúlese a densidade de fluxo magnético (Bg) no aire de separación:

onde:

Φ é o fluxo magnético total (Weber, Wb)

Ag é a área do aire de separación (metros cuadrados, m²)

2.2 Relación Entre a Densidade de Fluxo Magnético no Aire de Separación e a Corrente

A densidade de fluxo magnético no aire de separación pode relacionarse coa corrente do estator (Is) e a lonxitude do aire de separación (g) usando a seguinte fórmula:

onde:

μ0 é a permeabilidade do espazo libre (4π×10 −7 H/m)

Ns é o número de espiras na bobina do estator

Is é a corrente do estator (Amperios, A)

g é a lonxitude do aire de separación (metros, m)

2.3 Cálculo do Par

O par pode calcularse usando a seguinte fórmula:

onde:

T é o par (newton-metros, N·m)

Bg é a densidade de fluxo magnético no aire de separación (Tesla, T)

r é o raio do rotor (metros, m)

Ap é a superficie do rotor (metros cuadrados, m²)

μ0 é a permeabilidade do espazo libre (4π×10 −7 H/m)

3. Fórmula Simplificada para Aplicacións Práticas

Nas aplicacións prácticas, adoita usarse unha fórmula simplificada para calcular o par dun motor. Unha fórmula simplificada comúnmente usada é:

onde:

T é o par (newton-metros, N·m)

k é unha constante do motor, dependente do deseño do motor e dos parámetros xeométricos

Is é a corrente do estator (Amperios, A)

Φ é o fluxo magnético total (Weber, Wb)

4. Cálculo de Exemplo

Supóñase un motor coas seguintes características:

Corrente do estator 

Is=10 A

Lonxitude do aire de separación 

g=0.5 mm = 0.0005 m

Número de espiras na bobina do estator 

Ns=100

Raio do rotor 

r=0.1 m

Superficie do rotor 

Ap=0.01 m²

Primeiro, calcúlese a densidade de fluxo magnético no aire de separación Bg:

Resumo

O cálculo do par dun motor con aire de separación implica múltiples parámetros, incluíndo a densidade de fluxo magnético no aire de separación, a corrente do estator, a lonxitude do aire de separación, o raio do rotor e a superficie do rotor. Seguindo as fórmulas e pasos anteriores, o par do motor pode calcularse con precisión.